Ferestrele obișnuite pot fi transformate în panouri solare cu ajutorul unei noi tehnologii

Oamenii de știință au dezvoltat un nou strat transparent care poate fi aplicat pe orice fereastră standard, transformând-o într-un panou solar eficient, păstrând în același timp fereastra în mare parte transparentă.

Este rezultatul unei echipe de la Universitatea din Nanjing, China, care a realizat deja un mic prototip funcțional. Dacă tehnologia ar fi extinsă la nivelul tuturor ferestrelor existente în lume, am putea vorbi despre terawați de energie verde.

• Creierul astronauților păstrează amintirea gravitației chiar și după luni în spațiu
• ADN-ul poate fi construit într-un mod nemaivăzut până acum, arată un nou studiu

Tehnic, stratul este cunoscut sub denumirea de „concentrator solar difractiv incolor și unidirecțional” (CUSC). Acesta redirecționează o parte din fotonii solari către marginile panoului de sticlă, unde celulele fotovoltaice montate îi transformă în electricitate, în timp ce restul luminii trece prin fereastră.

„Designul CUSC reprezintă un pas înainte în integrarea tehnologiei solare în mediul construit, fără a sacrifica estetica”, explică inginerul optic Wei Hu. „Este o strategie practică și scalabilă pentru reducerea emisiilor de carbon și independență energetică.”

Noul strat depășește soluțiile existente în privința transparenței, scalabilității și eficienței, susțin cercetătorii. El permite trecerea a 64,2% din lumina vizibilă, păstrând în același timp 91,3% acuratețe a culorilor.

Cum funcționează materialul?

Materialul este realizat din cristale lichide colesterice (CLC), cu proprietăți care le permit să interacționeze cu lumina în mod controlat. Prin suprapunerea mai multor straturi de CLC, acoperirea poate prelucra întreg spectrul de lumină, scrie ScienceAlert.

Important este faptul că stratul captează doar o singură polarizare a luminii – adică o singură modalitate în care undele luminoase oscilează – pentru a o transforma în energie, ceea ce permite ferestrei să își păstreze funcția.

În teste cu lumină laser verde – culoarea la care ochiul uman este cel mai sensibil – 38,1% din energia disponibilă a fost captată și convertită. În condiții mai realiste, cu întreg spectrul de lumină, eficiența generală a fost de 18,1%.

Cercetătorii au realizat deja un prototip de 2,5 cm, suficient pentru a alimenta un mic ventilator. La scara unei ferestre obișnuite, cantitatea de energie ar putea deveni considerabilă.

Un pas înainte în integrarea tehnologiei solare

Deoarece stratul poate fi aplicat pe ferestre normale fără modificări majore, echipa speră că soluția va deveni comercial viabilă. Totuși, este nevoie de îmbunătățiri legate de stabilitatea materialului, metodele de fabricație și de creșterea eficienței conversiei energetice.

În prezent, randamentul total – adică procentul din energia solară incidentă transformată în electricitate utilizabilă – este de 3,7%, o valoare relativ scăzută.

„Pentru a scala producția, trebuie luate în considerare mai multe îmbunătățiri ale materialelor și procedurilor”, notează cercetătorii.

Lucrarea a fost publicată în revista PhotoniX.

Vă mai recomandăm să citiți și:

Cercetătorii au creat implantul ocular cu panouri solare

Cea mai mare tranzacţie cu panouri solare anunţată până acum în România

Panouri solare versus împădurire: care strategie combate mai eficient încălzirea globală?

Elveția instalează 5.000 de panouri solare pe Barajul Lacului Muttsee